Прототипы и рабочие модели

Возможная замена ископаемого топлива

Электростанции с преобразованием тепла океана

Преобразователи энергии волн

Преобразователь энергии волн Pelamis дрейфует на поверхности океана, напоминая морскую змею под названием «двухцветная пеламида», которая и дала название устройству. Общая длина преобразователя 150 метров, он состоит из четырех цилиндрических секций и в носовой части закреплен к морскому дну. Когда поднимающаяся волна заставляет шарнирные соединения двигаться, жидкость проходит под большим давлением через гидравлический генератор.

Комплекс преобразователей энергии волн, занимающий площадь один квадратный километр, может непрерывно производить 30 мегаватт электричества. Преобразователь Pelamis оснащен дублирующей системой безопасности, которая ликвидирует возможные утечки в гидравлической системе, а трансмиссионная жидкость громадной змей биологически разлагаемая.

Кроме систем, перехватывающих энергию движения приливов и волн, существует еще одна технология, которая использует природную термохалинную циркуляцию вод океана и просто передает тепло для генерирования электричества. Она известна как электростанция с преобразованием тепла океана.

Глобальная термохалинная циркуляционная система представляет собой соединенное в петлю течение, проходящее через мировые океаны под влиянием тепла солнца и вращения планеты. В экваториальной Атлантике поверхностные воды постоянно нагреваются под жарким дневным солнцем и движутся на север под влиянием пассатов. Около Арктики те же воды становятся очень холодными и плотными, глубоко погружаются и возвращаются в тропики. В некоторых местах океан достаточно глубокий для сохранения значительной разницы температур между глубинными арктическими водами и теплой водой на поверхности, и это можно использовать для генерирования электричества.

В двух километрах от юго-восточного побережья Пуэрто-Рико глубина океана более 950 метров, этого достаточно для сохранения разницы температур между поверхностными и глубинными водами на уровне примерно 23°C. Дрейфующая там платформа электростанции обеспечивает работу закрытой системы, которая использует теплые поверхностные воды для выпаривания жидкого пропана. Теплая вода подходит для такой задачи, так как у пропана очень низкая точка кипения. Пар поворачивает турбину, генерирующую электричество, которое отсылается по подводным кабелям назад на остров. Затем из глубины закачивается холодная вода для охлаждения пара и превращения его снова в жидкость, и процесс повторяется. Технология может считаться более экологически чистым вариантом шельфового бурения нефтяных скважин.

Все три описанных выше технологии являются перспективными источниками электричества. В движении волн содержится примерно в 1 тысячу раз больше энергии, чем в ветре. А электростанции с преобразованием тепла океана, захватывая в день 0,1% хранящегося в экваториальных водах солнечного тепла, могут генерировать достаточно электричества для обеспечения Соединенных Штатов Америки в течение 20 дней.

Удобно то, что приливные турбины наиболее подходят в местах, где нельзя использовать электростанции с преобразованием тепла океана, и наоборот. Преобразователи энергии волн можно ставить на якорь в плотных образованиях где угодно в береговых водах, главное чтоб они находились достаточно близко к подводным кабелям для подачи электричества на сушу. Кроме того, следует учесть расстояния для прохождения морского транспорта и установить навигационные знаки.

Прототипы преобразователей энергии волн Pelamis прошли широкомасштабные морские испытания в 2004-2007 годах. Три такие змеи, закрепленные в море, в данное время отсылают 2,25 мегаватт электрической энергии в сеть Португалии. Приливные турбины испытывались в нескольких местах в течение последних десяти лет, и некоторые из них начали снабжать электричеством местное население. Турбина у берегов Квалсунд, Норвегия, генерирующая 300 киловатт, в конце 2003 года была подключена к энергосети. Первое удачное испытание электростанции с преобразованием тепла океана произошло на Гавайях в 1979 году. Платформа, дрейфующая у берегов Пуэрто-Рико, производит 800 000 000 киловатт электричества. 40 таких устройств, соединенных в один комплекс, полностью удовлетворили бы потребности этого острова в электрической энергии.